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目的:观察外源重组人生长停滞特异性蛋白6(rhGas6)对缺氧复氧诱导的原代乳鼠心肌细胞及H9c2心肌细胞系损伤的影响,并初步探讨其与磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)存活通路的关系。
方法:第一部分对体外培养的原代乳鼠心肌细胞及H9c2细胞分别进行缺氧复氧,模拟大鼠心肌缺血再灌注模型,将培养的两种细胞随机各分为3组:正常对照组(Control组)、缺氧/复氧组(A/R组)及缺氧/复氧+Gas6预处理组(A/R+rhGas6组)。观察各组细胞形态及原代心肌细胞搏动频率,检测细胞存活率、LDH浓度及半胱氨酸蛋白酶(Caspase-3)活性变化,流式细胞仪检测细胞凋亡率。第二部分将培养的H9c2细胞随机分为4组:正常对照组(Control组)、缺氧/复氧组(A/R组)、缺氧/复氧+Gas6预处理组(A/R+rhGas6组)及缺氧/复氧+Gas6预处理+PI3K/Akt特异性阻断剂LY294002干预组(A/R+rhGas6+LY294002组)。采用AnnxinⅤ-FITC/P双染法并行流式细胞仪检测细胞凋亡率,免疫印迹法检测胞内磷酸化Akt(pAkt)蛋白表达情况。
结果:在第一部分原代心肌细胞中A/R组较Control组心肌细胞搏动频率(35±7vs94±3)次/分及生存率(48.5±4.0vs94.2±3.3)均下降(P<0.05),LDH浓度(206.67±16.31vs81.50±5.94)IU/L、Caspase-3活性水平(10.19±0.78vs3.23±0.41)%及凋亡率(14.51±0.82vs2.83±0.42)%均较Control组增加(P<0.05)。但经Gas6预处理后,心肌细胞搏动频率(78±6vs35±7)次/分及生存率(83.5±3.6vs48.5±4.0)%均显著增加(P<0.05),LDH水平(107.22±8.77vs206.67±16.31)IU/L、Caspase-3活性水平(5.17±0.64vs10.19±0.78)%及凋亡率(5.17±0.64vs14.51±0.82)%均较A/R组降低(P<0.05)。在H9c2细胞中,与A/R组比较,Gas6预处理组生存率(82.1±4.3vs43.2±3.5)%也显著增加(P<0.05),LDH水平(110.67±11.72vs193.83±17.25)IU/L、Caspase-3活性水平(4.63±0.50vs8.86±0.70)%及凋亡率(5.58±0.53vs12.16±0.68)%均下降(P<0.05)。在第二部分,经Gas6预处理的H9c2细胞的凋亡率明显低于A/R组(5.87±0.27vs12.14±0.56)%,pAkt表达水平较A/R组增加(1.6269±0.065vs1.3217±0.041,P<0.05)。但Gas6以上作用能被PI3K/Akt通路特异性阻断剂LY294002抑制,A/R+rhGas6+LY294002组细胞凋亡率明显增加(9.92±0.41vs5.87±0.27)%,pAkt表达水平降低(0.2978±0.011vs1.6269±0.065,P<0.05)。
结论:Gas6能减少缺氧复氧诱导的原代乳鼠心肌细胞及H9c2心肌细胞系损伤;H9c2细胞可以代替原代心肌细胞作为研究Gas6保护心肌的重要细胞株;Gas6对抗缺氧复氧诱导的H9c2心肌细胞凋亡,此作用机制可能是通过提高磷酸化Akt表达水平而激活PI3K/Akt通路实现的。